并網逆變器在所有類別中占據了主要的市場份額,其中。也是所有逆變器技術發展的一個開始。相對于其它幾類逆變器,并網逆變器從技術上相對簡單,重點關注光伏輸入和電網輸出,能夠安全、可靠、高效、高質量的輸出電能成為了這類逆變器重點衡量的技術指標。不同制定的光伏逆變器并網技術條件中,以上幾點成為了標準的共性衡量點,當然細節的參數有所不同。針對并網型逆變器,所有的技術要求都是圍繞著滿足電網對分布式發電系統的要求展開的更多的要求來自于電網對逆變器的要求,即自上而下的要求,如電壓,頻率規格,電能質量要求,發生安全,故障時候的控制要求。以及如何并網,并入什么電壓等級的電網等等要求美翠(METREL)電能質量分析儀的應用,因此并網型逆變器歸是要滿足電網的要求即可,沒有來自于發電系統內部的要求。該設計為大型光伏并網發電系統,據文獻所述,一般選用工頻隔離型光伏并網逆變器結構,如圖1所示。光伏陣列輸出的直流電由逆變器逆變為交流電,經過變壓器升壓和隔離后并入電網。光伏并網發電系統的核心是逆變器,而電力電子器件是逆變器的基礎,雖然電力電子器件的工藝水平已經得到很大的發展,但是要生產能夠滿足盡量高頻、高壓和低EMI大功率逆變器時仍有很大困難。所以對大容量逆變器拓撲進行研究是一種具有代表性的解決方案。作為太陽能光伏陣列和交流電網系統之間的能量變換器,其安全性,可靠性,逆變效率,制造成本等因素對于光伏逆變器的發展有著舉足輕重的作用,決定著光伏發電系統的投資和收益。市場主流光伏變換器大都采用電壓源型變換器,因為光伏電池的電流源輸出特性,所以為滿足光伏電池的直流端電壓可能大幅度變化的特性,都采用二級變換的技術方案,這導致變換效率的降低。大功率電流源變換技術因為強迫斷流緩沖電容的高價,低可靠性,使電流源型變換器的應用受到限制。注入式電流源型變換器的直流側電流電壓全控特性,使光伏電池發出的直流電僅經一級變換就可以完成,這一的特性使電流源型變換器有可能成為高效的光伏變換技術方案。自20世紀70年代以來,隨著電力電子技術的不斷發展,逆變技術逐步被引進焊接領域。80年代,性能優良的大功率電子元器件如功率晶體管、場效應管,IGBT等相繼出現,促進了弧焊電源的進一步發展。逆變電源正是運用這些的功率電子元器件和逆變技術發展起來的比傳統的工頻整流電源節材80%90%節能20%30%動態響應速度提高23個數量級。由于優點眾多,目前逆變電源已成為弧焊電源的主要發展方向。但逆變電源發展中還存在不少問題,諸如可靠性與市場管理等,其中尤為重要的諧波干擾的電磁兼容性(EMC問題。諧波抑制技術是一個嶄新的研究方向,國內外很多和學者對諧波的理論和抑制方案進行了研究和探索。受各種條件限制,國內焊機的研制者往往很少考慮產品的電磁兼容性。從1996年開始,歐洲共同體市場對電子產品的電磁兼容性能提出了更嚴格的要求,解決諧波問題也就更加迫在眉睫。國雖起步較晚,但也頒布了相應的標準,并規定自2003年8月開始強制執行。
以下指標也有明顯地改善:無輸出變壓器UPS各項電性能指標絕大多數都相當于帶輸出變壓器UPS而有些指標卻顯示出無輸出變壓器UPS更優越的性能。除以上講到輸入功率因數、工作效率、體積重量和成本外。
而無輸出變壓器UPS可在25-30%范圍內正常工作,1輸入電壓范圍更寬:帶輸出變壓器UPS對于適應輸入電壓±15%變化已很不易。不僅表現出對電網很強的適應能力,還可延長電池的使用壽命。
一是輸出半橋逆變器三相獨立輸出功率,2輸出能力強:這體現在兩個方面。提高了三相負載不平衡的適應能力;二是去掉了工頻變壓器,逆變器工作頻率又較高,輸出濾波環節阻抗更小,所以輸出動態性能更好,負載階躍從1000%或從0變化時工程布線與測試儀器,輸出電壓變化都可限制在±2%并在20-40毫秒內返回到±1%容限范圍以內。出現這種情況在理論上是有可能的然而,如果出現這一危險情況,即使缺少了專門的直流分量檢測電路(例如,檢測電路故障或參數飄移等)也可以根據從另一個IGBT收到驅動信號得知,直流電壓可能發生短路,從而立即終止逆變器的工作,同時斷開逆變器與后面負載的連接。通常逆變器的輸出端配備有一個靜態旁路開關,可在逆變器停止工作時迅速將負載切換到旁路市電供電,以保證負載供電的持續進行。逆變器保護和轉旁路供電的動作時間很短,可在輸出電壓上升過程中完成,因而不會對負載安全造成影響。大量設備的實際運行中,這種故障幾乎沒有出現過。
4無輸出變壓器UPS可靠性指標
這些指標包括整機工作效率、輸出過載能力、輸出電流峰值系數、啟動負載時輸出電流浪涌系數和輸出功率因數等。DC/DC變換器采用的美國半導體公司(NSC針對車載便攜式電源系開發的16腳的控制芯片LM25037該芯片具有一下幾個方面的特點:采用電壓模式控制;內部集成了75V啟動偏置調節器;產生前饋的PWM鋸齒波;具有遲滯特性的可編程欠壓保護功能;帶有延時的定時器雙重模式的過流保護功能及保護后定時重啟且重啟時間由用戶設定;可編程的大占空比和軟啟動;內部集成了高精度的誤差放大器和過流比較器,如果不知道平均故障間隔時間MTBF或者廠商提供的MTBF數據是不可信的那么可用UPS效率和輸出能力各項指標來衡量它可靠性。具有外同步等功能;兩路交替輸出的驅動信號美翠系列產品在建筑電氣中的應用,適合于推挽、全橋和半橋等拓撲結構中。芯片的內部結構如圖2所示。一般而言,從逆變器和電網的關系來進行分類,光伏逆變器會分為以下幾個主要的類別:并網(Grid-connect逆變器;離網(Solo逆變器;雙向(Bi-direct逆變器;微網(Smartgrid逆變器。